[发明专利]线性调频多光束激光外差测量杨氏模量的装置及测量方法

摘要

线性调频多光束激光外差测量杨氏模量的装置及测量方法，涉及一种测量杨氏模量的装置及测量方法。它是为了解决现有测量杨氏弹性模量的方法间接测量量多、数据处理复杂导致测量精度低的问题。本发明利用线性调频技术将待测参数信息调制到外差信号中，通过对激光外差的解调可以精确获得待测参数信息。在测量样品线膨胀系数过程中，此方法在频域同时得到了包含金属长度变化量的信息的多个频率值，信号解调后得到多个长度变化量，通过加权平均可以得到精确的样品长度随温度的变化量。以碳钢丝为例进行仿真实验，杨氏模量测量的相对误差仅为0.09％，显著提高了测量精度。本发明适用于一种测量杨氏模量的装置及测量方法。

主权项

线性调频多光束激光外差测量杨氏模量的装置，其特征在于：它包括线性调频激光器(1)、第一平面反射镜(2)、薄玻璃板(3)、第二平面反射镜(4)、砝码(5)、金属丝(6)、会聚透镜(7)、光电探测器(8)、滤波器(9)、放大器(10)、A/D转换电路(11)和DSP(12)；金属丝(6)的一端固定在支架上，金属丝(6)的另一端固定连接砝码(5)，所述砝码(5)的底部贴有第二平面反射镜(4)，所述第二平面反射镜(4)下方平行放置有薄玻璃板(3)且有间距；线性调频激光器(1)发射出的激光经第一平面反射镜(2)反射至薄玻璃板(3)的下表面，经薄玻璃板(3)分成一号反射光和透射光，所述透射光入射至第二平面反射镜(4)的下表面，该第二平面反射镜(4)的下表面与薄玻璃板(3)将该透射光多次反射后获得多束二号反射光，该多束二号反射光经薄玻璃板(3)透射后，与一号反射光先后入射至会聚透镜(7)，并所述会聚透镜(7)会聚至光电探测器(8)的光敏面上，所述光电探测器(8)的电信号输出端连接滤波器(9)的电信号输入端，所述滤波器(9)的电信号输出端连接放大器(10)的电信号输入端，所述放大器(10)的电信号输出端连接A/D转换电路(11)的电信号输入端，所述A/D转换电路(11)的电信号输出端连接DSP(12)的电信号输入端。